李科，文键，王斯民

（1 西安交通大学能源与动力工程学院，陕西西安710049； 2 西安交通大学化学工程与技术学院，陕西西安710049）

引 言

上面提到的文献在研究轴向导热因子时，认为隔板的冷端热端是绝热的，但在某些实际情况中并非如此。文献[29]中发现在某些小型J-T 制冷器系统中，换热器的冷端几乎与蒸发器接触，这可能会导致冷端大量的热量损失，此时热流体相比于端部绝热被冷却到了更低的温度，温度降低20%～30%，取决于传热单元数NTU、无量纲轴向导热因子以及热容比。因此认为，取不同端部边界条件时，轴向导热对于换热能力的影响可能与隔板两端绝热时不同，若此时轴向导热的影响程度较小，可以考虑在隔板两端采取此种特殊的热边界条件，以此来削弱轴向导热的影响程度。基于这一想法，本文构建了多股流逆流板翅式换热器的二维计算模型，采取Gauss-Seidel 迭代法进行求解，将数值计算结果与在Claude 循环氦液化器中所用的板翅式换热器的实验结果进行比较，并研究了在隔板两端取不同热边界条件下，轴向导热对换热器有效度的影响。

图1 逆流板翅式换热器模型Fig.1 Model of reverse-flow plate fin heat exchanger

1 分布参数模型

1.1 模型简化

逆流板翅式换热器（图1）在传热过程中，多通道相互影响。采用了分布参数模型，考虑了流体沿流动方向的物性变化并假设：（1）不考虑流动不均的影响；（2）稳态；（3）只研究隔板和翅片；（3）XY 内取竖截面，认为每一层中翅片和隔板的换热面积集中在此截面内；（4）忽略流体中的导热项；……